Проблема с заземлением компонента BGA

Появились опасения по надежности заземления компонентов BGA. За последний год нам вернули платы из-за этой проблемы. В платах используются свинцовые шарики и свинцовый припой. Все платы показывают сопротивление в точке измерения относительно земли 3 кОм. Сделали подробный рентген, проблем не обнаружено.

Сняли BGA с карты, и теперь как BGA, так и плата показывают правильное сопротивление 3 МОм. Каждый раз после удаления BGA проблема с заземлением исчезает. Можете ли вы как-то прокомментировать ситуацию?

Вы делали сечение компонента BGA в поисках дефекта «голова на подушке» (HIP)? Есть много проблем, которые рентген не покажет.

Terry Munson, President/Senior Technical Consultant, Foresite

Я видел множество проблем с отказами, хотя при рентгеновском анализе компонентов BGA от некоторых производителей ничего не было найдено. Помогло решить проблему более «обильное» нанесение пасты по всему периметру BGA устранили проблему.

Я почти уверен, что в устройствах, которые я видел, шарики BGA на нескольких контактных площадках имеют зазор, и при использовании трафарета 0,005 дюйма этого достаточно, учитывая размер зазора, тогда как 0,004 дюйма определенно не подходят. Если вам нужно использовать трафареты размером 0,004 дюйма, нанесите пасту и дайте ей снова лечь на площадки, заполняя зазор, образованный шариками меньшего размера. Надеюсь, это сработает.

Greg York, Technical Sales Manager, BLT Circuit Services Ltd

Если причина отказов с высоким сопротивлением не очевидна с помощью микроскопии или рентгеновского исследования, вам, вероятно, потребуется выполнить анализ методом dye & pry и/или cross-section analysis межсоединений.

Rick Kompelien, Principal Product Engineer, Benchmark Electronics, Inc.

Выполните тест Dye-n-Pry на BGA. Он должен выявить любые трещины и разрывы в паяных соединениях, которые могут привести к ложным результатам. IPC-TM-650 Метод 2.4.53 определяет этот процесс.

Swaroop Pawar, PCBA Industrialization, Schneider Electric

Похоже, что происходит рост дендритов. Со временем в присутствии влаги и ионных загрязнений между проводниками, имеющими разные потенциалы, может образоваться токопроводящий путь. Сопротивление 3 кОм все еще относительно велико для дендрита, поэтому рост дендритов, вероятно, очень ограничен.

Когда вы снимаете деталь, вы механически нарушаете микроскопические дендриты, и, если не происходит значительной коррозии, найти место повреждения становится трудно или невозможно. «Хорошее» сопротивление 3 МОм на самом деле также кажется очень низким. Обычно я ожидаю сопротивление выше 1 ГОм.

Сопротивление 3 МОм относительно земли приведет к тому, что по этому пути всегда будет проходить небольшой ток, который может вызвать транспорт ионов металлов и в конечном итоге привести к падению сопротивления и выходу из строя цепи. Некоторые из наиболее распространенных причин этого типа сбоев:

  • Ионное загрязнение необработанной печатной платы.
  • Неполное удаление (водорастворимого) флюса после сборки.
  • Не полностью прореагировавшие остатки флюса, не подлежащие очистке.
  • Остатки флюса, не подлежащие очистке, которые не подходят для среды предполагаемого использования.
  • Слишком малые зазоры между открытыми проводниками с постоянной разностью потенциалов постоянного тока, напр. 5 В+ или 12 В+ и заземление.

Fritz Byle, Process Engineer, Astronautics

Подробнее в Обсуждении. Еще статьи по теме монтажа и изготовления печатных плат: